陳海燕， 孫志雙， 劉美含， 朱彩鳳， 施溯筠

( 延邊大學(xué) 藥學(xué)院， 吉林 延吉 133002 )

0 引言

中國(guó)林蛙(Ranachensinensisdavid)又稱哈什蟆，屬兩棲綱無(wú)尾目蛙科蛙屬[1]，是集食補(bǔ)、藥用、美容等功能于一體的珍稀動(dòng)物.目前，對(duì)林蛙的研究與應(yīng)用主要集中于林蛙油和林蛙卵，而有關(guān)林蛙皮的則很少.研究[2]表明，林蛙皮中天然保濕因子透明質(zhì)酸、膠原蛋白等含量較高，同時(shí)對(duì)修復(fù)微創(chuàng)面、恢復(fù)皮膚屏障具有很好的效果[3].銀耳(Tremella)是銀耳科銀耳屬門擔(dān)子菌門真菌銀耳的子實(shí)體[4].銀耳多糖作為銀耳主要的活性成分之一，不僅具有優(yōu)良的保濕功效，而且可改善皮膚紋理度，降低皮膚粗糙度，增加皮膚彈性，可作為功效性成分應(yīng)用于化妝品中[5].

在護(hù)膚市場(chǎng)中，保濕功效類護(hù)膚品一直深受消費(fèi)者青睞.查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，有將林蛙皮或銀耳為原料制成護(hù)膚品的報(bào)道[2,4-7]，但未發(fā)現(xiàn)有將林蛙皮和銀耳共同作為原料制成護(hù)膚品的報(bào)道.鑒于此，本實(shí)驗(yàn)以林蛙皮和銀耳多糖為主料，通過(guò)響應(yīng)面分析法優(yōu)化保濕霜的基質(zhì)處方，并用皮膚角質(zhì)層的水分含量評(píng)價(jià)該處方的保濕效果.

1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料

UV-2201型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司； HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市科技儀器有限公司； FA-2004電子天平，上海良平儀器儀表有限公司； Z-36HK高速臺(tái)式離心機(jī)，天津市醫(yī)療器械廠； pHSJ-4F雷磁型pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司； ZK-2S真空干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器有限公司； DHG -9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，常州諾基儀器有限公司； SK-III數(shù)字皮膚水分測(cè)試儀，深圳凱爾電子有限公司； Laisen多功能活氧解毒機(jī)，廈門市萊森電子有限公司.

三乙醇胺，撫順佳化化工有限公司生產(chǎn)；甘油，益海嘉里投資有限公司生產(chǎn)；單硬脂酸甘油酯，廣州市佳力士食品有限公司生產(chǎn)；棕櫚酸異辛酯，山東優(yōu)索化工科技有限公司生產(chǎn)；卡波姆940，山東優(yōu)索化工科技有限公司生產(chǎn)；其他試劑均為分析純.

新鮮林蛙皮來(lái)自長(zhǎng)白山輝煌生物科技有限公司，在-80 ℃冷凍備用；銀耳購(gòu)于延吉市西市場(chǎng).

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 林蛙皮及銀耳的加工處理

2.1.1林蛙皮極細(xì)粉的制備 將林蛙皮剪切成3 cm×2 cm的薄片.采用復(fù)合脫腥法[8](臭氧脫腥法[9]、β-環(huán)糊精法[10]和茶湯吸附法[9])對(duì)林蛙皮進(jìn)行脫腥處理.采用H2O2法[11]脫色.將脫色后的林蛙皮置于真空干燥箱中干燥(80 ℃，3 h),然后粉碎過(guò)200目篩，得到林蛙皮極細(xì)粉.

2.1.2銀耳多糖的制備 將50 g銀耳子實(shí)體粉碎后過(guò)60目篩，加蒸餾水(料液比為1∶40)，在80 ℃水浴加熱提取3.5 h，冷卻后4 000 r/min離心10 min.將上清液濃縮至300 mL，用乙醇(體積比為1∶4)在4 ℃下沉淀12 h， 4 000 r/min離心10 min.除去上清液得到沉淀，取200 mL蒸餾水將其溶解，用Sevage法除去蛋白，得200 mL銀耳多糖提取液，備用.采用硫酸-苯酚法[12]測(cè)定銀耳多糖的含量.

2.2 林蛙皮銀耳保濕霜的配方

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[13]，結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)初步確定保濕霜的基本配方如表1所示.

表1 林蛙皮銀耳保濕霜的配方

2.3 保濕霜的制備工藝

將卡波姆940用蒸餾水預(yù)先溶解，然后加入甘油，在45 ℃水浴中加熱攪拌直至甘油完全溶解.將B相水浴加熱至80 ℃溶解，攪拌條件下將A相加入B相并攪拌45 min以上；自然冷卻至45 ℃后，加入C相水浴恒溫(45 ℃)攪拌20～25 min，加入D相繼續(xù)攪拌至室溫，成霜體后裝瓶密封保存.

2.4 各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)

2.4.1外觀性狀 觀察樣品色澤是否均勻，有無(wú)明顯的麻點(diǎn)，是否細(xì)膩易涂抹.1～2分為色澤不均勻，有明顯顆粒感，不易涂抹； 3～4分為色澤不均勻，有顆粒感，不易涂抹； 5～6分為色澤較均勻，顆粒感不明顯，涂抹效果一般； 7～8分為色澤較均勻，顆粒感不明顯，涂抹效果良好； 9～10分為色澤均勻，無(wú)顆粒感，涂抹效果極佳.

2.4.2乳化穩(wěn)定性 取樣品0.1 g加入50 mL去離子水，50 ℃下攪拌均勻，冷卻至室溫；以水作參比，測(cè)定其在380～800 nm范圍內(nèi)的最低透光率.透光率越低表示乳化越穩(wěn)定.透光率為0.8～1，為0～2分；透光率為0.6～0.8，為2～4分；透光率為0.4～0.6，為4～6分；透光率為0.2～0.4，為6～8分；透光率為0～0.2，為8～10分.

2.5 單因素實(shí)驗(yàn)

2.5.1單硬脂酸甘油酯添加量對(duì)膏劑制備的影響 在棕櫚酸異辛酯用量4%、三乙醇胺用量0.8%、甘油用量8%、乳化時(shí)間45 min條件下，以單硬脂酸甘油酯作為單因素，選取不同水平單硬脂酸甘油酯的用量(1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此確定單硬脂酸甘油酯的最佳用量.

2.5.2棕櫚酸異辛酯添加量對(duì)膏劑制備的影響 在單硬脂酸甘油酯用量3%、三乙醇胺用量0.8%、甘油用量8%、乳化時(shí)間45 min條件下，以棕櫚酸異辛酯作為單因素，選取不同水平棕櫚酸異辛酯的用量(2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此確定棕櫚酸異辛酯的最佳用量.

2.5.3三乙醇胺添加量對(duì)膏劑制備的影響 在單硬脂酸甘油酯用量3%、棕櫚酸異辛酯用量4%、甘油用量8%、乳化時(shí)間45 min條件下，以三乙醇胺作為單因素，選取不同水平的三乙醇用量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此確定三乙醇胺的最佳用量.

2.5.4甘油添加量對(duì)膏劑制備的影響 在單硬脂酸甘油酯用量3%、棕櫚酸異辛酯用量4%、三乙醇胺用量0.8%、乳化時(shí)間45 min條件下，以甘油作為單因素，選取不同水平甘油的用量(2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此確定甘油的最佳用量.

2.5.5林蛙皮極細(xì)粉和銀耳粗多糖提取液的添加量對(duì)膏劑制備的影響 參考文獻(xiàn)[14]選取不同林蛙皮極細(xì)粉的用量(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)和銀耳粗多糖提取液的用量(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此確定林蛙皮極細(xì)粉和銀耳粗多糖提取液的最佳用量.

2.6 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

根據(jù)Box-Benhnken模型的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，選取單因素實(shí)驗(yàn)中對(duì)保濕霜影響較大的3個(gè)因素(棕櫚酸異辛酯(A)、三乙醇胺(B)、甘油(C))作為自變量，并通過(guò)確定3個(gè)因素水平的最佳參數(shù)來(lái)進(jìn)行響應(yīng)面分析，因素及水平見(jiàn)表2.

表2 響應(yīng)面分析因素及水平

2.7 皮膚角質(zhì)層水分含量的測(cè)試

按照自愿原則選擇20～30歲無(wú)皮膚病史及化妝品過(guò)敏史的10名受試者進(jìn)行皮膚短期保濕性試驗(yàn).測(cè)試條件：環(huán)境溫度(25±1) ℃，相對(duì)濕度(40±5)%.測(cè)試前受試者需在測(cè)試條件下至少穩(wěn)定30 min，測(cè)試期間不能喝水和劇烈活動(dòng)，不得使用其他同類產(chǎn)品.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中左右前臂(暴露狀態(tài))內(nèi)側(cè)標(biāo)記(2 cm×2 cm)試驗(yàn)區(qū)域，區(qū)域間隔1 cm.測(cè)試樣品和空白對(duì)照均隨機(jī)分布在左右前臂內(nèi)側(cè).樣品用量為(2.0±0.1) mg/cm2.使用皮膚水分測(cè)試儀測(cè)定標(biāo)記點(diǎn)在樣品使用前和使用后每隔30 min皮膚角質(zhì)層的水分含量，直到180 min后停止測(cè)試，同時(shí)記錄所有的測(cè)試數(shù)據(jù)(單位為au.).

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

林蛙皮銀耳保濕霜的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示.單硬脂酸甘油酯含量在1%～5%時(shí)，保濕霜色澤均勻，但用量過(guò)多或過(guò)少會(huì)使其乳化穩(wěn)定性變差，因此將3%的單硬脂酸甘油酯作為最佳用量.棕櫚酸異辛酯含量過(guò)少時(shí)保濕霜不易涂抹，含量過(guò)多則變得油膩，并且棕櫚酸異辛酯含量在4%和5%時(shí)的涂抹效果相差不大.因此考慮經(jīng)濟(jì)性選擇4%的棕櫚酸異辛酯作為最佳用量.三乙醇胺含量過(guò)多或過(guò)少均會(huì)降低保濕霜的穩(wěn)定性，因此選擇0.8%的三乙醇胺作為最佳用量.甘油含量過(guò)低保濕霜不易涂抹，含量過(guò)高則變得油膩，因此選擇8%的甘油作為最佳用量.

由圖1可知，林蛙皮極細(xì)粉和銀耳粗多糖提取液在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%～3.0%時(shí)均有明顯的保濕作用.和基質(zhì)共同作用時(shí)，林蛙皮極細(xì)粉含量為1.5%和銀耳粗多糖提取液含量為2%時(shí)所制得的保濕霜的涂抹分散性及穩(wěn)定性最好.

圖1 單因素實(shí)驗(yàn)

3.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.1響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 依次改變棕櫚酸異辛酯(A)、三乙醇胺(B)、甘油(C)的用量，以保濕霜的綜合評(píng)分作為指標(biāo)，采用響應(yīng)面分析法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

3.2.2擬合模型與顯著性檢驗(yàn) 根據(jù)表3的數(shù)據(jù)，可得表4所示的回歸方程方差分析表.利用軟件Design-Expert 8.0.6進(jìn)行非線性回歸的二次多項(xiàng)式擬合，得如下預(yù)測(cè)模型：

Y=9.35-0.91A-0.16B-0.1C-0.17AB-0.095AC-0.08BC-0.085A2-0.55B2-0.87C2，其中Y為保濕霜綜合評(píng)分.

表4 回歸方程模型方差分析表

注：P<0.05表示差異顯著；P<0.001表示差異極顯著.

由表4可知：棕櫚酸異辛酯的P<0.000 1，達(dá)到極顯著水平；三乙醇胺的P=0.057 6，甘油的P=0.192 0，均為統(tǒng)計(jì)顯著性.由此得出各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響順序是：A(棕櫚酸異辛酯)>B(三乙醇胺)>C(甘油).根據(jù)回歸方程，二次項(xiàng)中AB、AC、BC3項(xiàng)的P值均大于0.05，說(shuō)明因素之間的交互作用不顯著，各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系.在二次項(xiàng)中A2、B2、C2的P值均小于0.001.依此配方，進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所得綜合評(píng)分為9.19.

圖2—圖4為各因子交互作用的響應(yīng)面分析圖和等高線分析圖.通過(guò)考察所擬合的響應(yīng)曲面的形狀，可分析A、B、C的添加量對(duì)保濕霜綜合評(píng)價(jià)的影響.等高線的形狀趨于圓形表示2個(gè)因素之間交互作用不顯著，趨于橢圓形則相反.由圖2—圖4中的響應(yīng)面的最高點(diǎn)和等高線可以看出，在所選的范圍內(nèi)存在極值，該極值點(diǎn)既是響應(yīng)面的最高點(diǎn)，也是等高線最小橢圓的中心點(diǎn).這說(shuō)明，本文實(shí)驗(yàn)因素所選擇的水平區(qū)間是合理的.

圖2 三乙醇胺和甘油相互影響的響應(yīng)面分析圖(a)及等高線分析圖(b)

圖3 棕櫚酸異辛酯和甘油相互影響的響應(yīng)面分析圖(a)及等高線分析圖(b)

圖4 棕櫚酸異辛酯和三乙醇胺相互影響的響應(yīng)面分析圖(a)及等高線分析圖(b)

3.3 保濕霜的保濕效果

保濕霜保濕效果的測(cè)定結(jié)果如圖5所示.由圖5可以看出：A組在180 min內(nèi)皮膚角質(zhì)層的水分含量無(wú)顯著變化.B組在30 min內(nèi)時(shí)皮膚角質(zhì)層的水分含量最高，其原因可能是基質(zhì)中的成分阻斷了水分的流失；在30～90 min時(shí)，可能由于基質(zhì)內(nèi)的水分散失，水分含量降低；在90 min后無(wú)明顯變化.C組在30 min內(nèi)時(shí)皮膚角質(zhì)層的水分含量迅速升高；在60～90 min時(shí)水分含量平緩上升，且在90 min時(shí)水分含量最高；在90 min后隨時(shí)間的推移水分含量持續(xù)降低.D組在30～60 min時(shí)，皮膚角質(zhì)層的水分含量快速提高；在60～180 min時(shí)，水分含量增加緩慢.E組在0～90 min時(shí)，皮膚角質(zhì)層的水分含量有顯著提高，且在90 min達(dá)到最高值；在90～180 min時(shí)，水分含量高于同時(shí)間內(nèi)的C組和D組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05).這說(shuō)明，林蛙皮極細(xì)粉和銀耳粗多糖提取液在保濕效果上有協(xié)同增效作用.

圖5 林蛙皮銀耳保濕霜在180 min內(nèi)對(duì)皮膚角質(zhì)層水分含量的影響

4 結(jié)論

本文研究了棕櫚酸異辛酯、三乙醇胺、甘油等物質(zhì)的添加量對(duì)林蛙皮銀耳保濕霜綜合評(píng)分的影響，并通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)、Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)原理和響應(yīng)面分析法等確定了保濕霜的最佳基質(zhì)組成及各因素的主效應(yīng)關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，林蛙皮銀耳保濕霜的最佳配方為：?jiǎn)斡仓岣视王?%、棕櫚酸異辛酯4%、三乙醇胺0.8%、甘油8%、林蛙皮極細(xì)粉1.5%、銀耳粗多糖提取液2%，最佳配方的綜合評(píng)分為9.19.本文提出的保濕霜的制備方法簡(jiǎn)單，條件溫和，且保濕霜具有良好的耐寒、耐熱性及穩(wěn)定性和舒適性，符合化妝品GB/T 29665—2013的要求，因此該保濕霜可作為一種良好的護(hù)膚品進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用.